更新時間:2008-9-1 15:56:08 文章來源:互聯網 點擊:
半導體 產業景氣的上升推動著國內封裝技術的進步,中國的半導體 制造業正慢慢進入成熟階段,超高速計算機、數字化視聽、移動通訊和便攜式電子機器的火爆出現,直接帶動芯片 封裝技術的進步。芯片 封裝技術經歷了好幾代的變遷,從TO、DIP、SOP、QFP、BGA到CSP再到MCM,封裝形式由傳統的單芯片 封裝向多芯片 封裝形式轉變。封裝形式的轉變,導致封裝模具應用技術不斷提高,傳統的單注射頭封裝模已滿足不了封裝要求。模具結構由單缸模――多注射頭封裝模具――集成電路 自動封裝系統方向發展,下面就多注射頭塑封模具 的特點做一概括介紹。
1 與傳統塑封模具 性能對比
多注射頭塑封模與傳統單缸模相比主要有以下優點:
(1)采用等流長沖填,產品質量穩定
單缸模具采用一個加料腔注射,樹脂由近到遠先后充填型腔、由于環氧樹脂須在高溫高壓下在一定的時間范圍內快速充滿型腔,樹脂在充填過程中由粘流態向玻璃態轉變,流動性能逐漸變差,在流道末段的型腔壓力損耗大,型腔內樹脂成型條件惡劣、因此在遠離加料腔的產品易出現氣泡、氣孔、注不滿、金絲沖彎率超標等現象,模具成型工藝調整范圍窄。
多注射頭模具則可有效避免此現象,它采用多個加料腔同步注射,樹脂同?r充填型腔,制品封裝質量高,封裝工藝穩定,成型工藝調整范圍寬。但多注射頭模具需解決多個注射頭同步工作時,因每個加料腔中樹脂體積誤差造成的沖填疏松問題,因為一般塑封料在打餅后重量誤差為±0.2克, 如比重為2.0克/cm3,直徑為φ13mm的小樹脂其對應φ14mm的料筒在注射后,料筒中樹脂殘留將有1.3mm的高低差。如果注射頭設置為剛性結構則樹脂體積多的料筒對應的型腔能充滿,而樹脂體積少的料筒對應的型腔則會出現產品疏松的問題,因此多注射頭模具的每個注射頭下一般設置彈簧或液壓的緩沖機構以解決剛性注射問題。
(2)樹脂利用率高
多注射頭模具流道短,流道截面積小,如果做同一種產品,相對傳統單缸模具而言,則多注塑頭模具使用樹脂利用率高,可為客戶節約成本。
(3)生產效率高
多注射頭模具采用免預熱型小直徑樹脂(Φ10~Φ18),而單缸模具采用預熱型大直徑樹脂(Φ35~Φ58),因此樹脂成型固化時間差異較大,一般多注射頭模具為60~90秒,而單缸模具為120~180秒,因此生產效率提高了一倍以上,滿足封裝廠家對產品質量和產量的不斷追求。
(4)型腔更換維護方便
單缸模的模盒與模板之間采用銷釘與螺釘進行固定,如型腔損壞更換,拆裝時間較長,一般在5小時左右。而多注射頭塑封模的模盒與模板之間一般采用導軌固定,如型腔損壞只需將模盒從導軌中抽屜一般抽出即可,更換維護時間在1.5小時左右。
綜上所述將二種模具性能對比列表如下:
傳統單缸模與多注射頭模具性能對比
2 多注射頭模具注射壓力的設定
一般我們需要通過塑封樹脂的特性確定塑封時的實際壓力,從而計算出壓機設定的表頭壓力。因為每副多注射頭模具的注射油缸大小、數量及注射頭的大小、數量不同,及機械損失和壓力表誤差等影響,因此要進行適當的計算來設定壓機的表頭壓力,從而滿足塑封工藝參數的需要。
計算公式如下:
Pc=壓機表頭壓力 (kg/cm2),Np=注射頭數量,Dp=注射頭直徑 (cm),Nc=注射油缸數量,
Dc=注射油缸缸徑 (cm),Pp=包塑時樹脂所需的成形壓力一般在60~120kg/cm2范圍內,具體根據樹脂特性選定,1.1=安全系數。
例:當注射頭數量為28個,直徑為φ14mm,油缸數量為1個,缸徑為φ120mm,樹脂成形壓力為100kg/cm2,
則表頭壓力=
3 模具系列
為適應不同產品的要求,多注射頭塑封模具 目前有以下幾種結構。
3.1 標準多注射頭塑封模具
模具設置4組~8組模盒,每個模盒二條引線框架,加料腔設計在中心鑲件上,數量根據L/F特點設置,使用免預熱型小直徑樹脂。模盒采用快換式結構,注射機構快換,注射推板的平衡采用齒輪齒條及自潤滑導柱導套結構,油缸一般采用二個φ80mm缸徑的油缸。
結構:料筒設置在下模模盒中;注射頭組件采用快換結構;模盒快換。
注射方式:下注式。
注射動力:下模內置油缸。
使用塑封料:免預熱型塑封料(直徑φ9~φ18)。
適用產品:TSOP、QFP、SOT、SOP、BGA等中高檔產品。
3.2 下中心澆道板式多注射頭塑封模
模具設置6組~8組模盒,每個模盒二條引線框架,加料腔設計在模具中心位置上,數量根據L/F特點設置,使用免預熱型小直徑樹脂。模盒與注射機構一般不采取快換結構,注射推板的平衡采用自潤滑導柱導套結構,油缸一般采用一個φ63mm缸徑的油缸。
結構:料筒設置在下中心澆道板內,注射頭座固定在注射推板上。
注射方式:下注式。
注射動力:下模內置油缸。
使用塑封料:免預熱型塑封料(直徑φ9~φ18)。
適用產品:SOT、SOD、片鉭類、TR類產品。
3.3 上中心澆道板式多注射頭塑封模
模具一般設置6~8組模盒,料筒設計在上模中心鑲件上,數量根據L/F特點設置,適用免預熱型小直徑樹脂。模盒采用快換式結構,注射推板的平衡采用齒輪齒條及自潤滑導滑塊結構,模具內無油缸,注射動力來自壓機的注射油缸。使用注意事項:模具每次在升溫重新生產前,需通過上下模架二端邊擋塊的緊定螺釘將組件與澆道板頂死,確保封裝時鑲件與澆道板之間不溢料,防止產品X向錯位。針對產品SOD、SOT、鉭電容等引線框架寬度較窄產品。
結構:料筒設置在上中心澆道板內,注射推板與壓機注射桿連接。
注射方式:上注射式。
注射動力:壓機注射油缸。
使用塑封料:免預熱型塑封料(直徑φ9~φ18)。
適用產品:SOD、片鉭和TO類產品。
3.4 大料餅多注射頭封裝模具&